CN114191902A - 一种燃料电池的空气过滤装置、过滤方法以及车辆 - Google Patents

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张国强
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Abstract

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池的空气过滤装置、过滤方法以及车辆，所述装置包括三通阀、控制器、对固体颗粒过滤的第一滤芯和对化学气体过滤的第二滤芯；所述三通阀包括进气口、第一出口和第二出口，第一滤芯设置在第一出口与空压机的进口之间；第二滤芯设置在第二出口与第一滤芯之间；所述控制器通过化学气体传感器获取进气口的气体信号，通过气体信号控制三通阀的工作；本发明的燃料电池的空气过滤装置能够最大程度的节约第二滤芯，只有在空气中有害气体超过燃料电池控制系统预设值的情况下才进行工作，延长燃料电池空气滤清器化第二滤芯的使用寿命，从而大大节约维护成本，同时降低进气的阻力，方便空压机工作。

Description

一种燃料电池的空气过滤装置、过滤方法以及车辆
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池的空气过滤装置、过滤方法以及车辆。
背景技术
目前用于燃料电池系统的空气滤清器主要分为固体颗粒过滤空气滤清器和化学气体过滤与固体颗粒一体的空气滤清器。
其中化学气体过滤：在含有污染成分的空气进入燃料电池阴极之前，将各类腐蚀性气体、酸碱性气体、有毒有害气体过滤在空气滤清器内的化学滤料中。
固体颗粒过滤：针对颗粒污染，使用标准高效的过滤器来过滤掉空气中的固体颗粒以满足燃料电池对空气清洁度的需求。
现有燃料电池用空气滤清器化学过滤与固体颗粒过滤一体的空气滤清器在空气中有害化学气体含量低的情况下也工作，使化学过滤与固体颗粒过滤一体的空气滤清器寿命短，阻力大，更换周期频繁，增加更换滤芯的维护成本。
现有空气滤清器技术不能根据空气的污染程度来判断气体是否需要进行化学气体过滤。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够根据空气的污染程度来判断气体是否需要进行化学气体过滤的燃料电池的空气过滤装置、过滤方法以及车辆。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：
一种燃料电池的空气过滤装置，与空压机的进口连通，包括
第一滤芯，用于对固体颗粒的过滤；
第二滤芯，用于对化学气体的过滤；
三通阀，所述三通阀包括进气口、第一出口和第二出口，所述第一出口与空压机的进口连通，所述第一滤芯设置在第一出口与空压机的进口之间；所述第二出口与第一滤芯连通，所述第二滤芯设置在第二出口与第一滤芯之间；
化学气体传感器，所述化学气体传感器用于获取三通阀的进气口处的气体信号；以及
控制器，所述控制器获取气体信号，通过气体信号控制三通阀的工作。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第二种技术方案为：
一种上述燃料电池的空气过滤装置的使用方法，包括
所述化学气体传感器获取三通阀的进气口处的气体信号；
所述控制器根据气体信号判断空气中的有害气体量是否大于预设值；若否，则使进气口与第一出口连通，使空气通过第一滤芯；否则，则使进气口与第二出口连通，使空气通过第二滤芯和第一滤芯。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第三种技术方案为：
一种车辆，使用上述燃料电池的空气过滤装置。
本发明的有益效果在于：本申请的燃料电池的空气过滤装置能够最大程度的节约化学气体过滤滤芯(第二滤芯)，只有在空气中有害气体超过燃料电池控制系统预设值的情况下，装置的化学气体过滤滤芯(第二滤芯)才进行工作，延长燃料电池空气滤清器化学气体过滤滤芯(第二滤芯)的使用寿命，从而大大节约维护成本，同时能够大大的降低进气的阻力，方便空压机工作。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的一种燃料电池的空气过滤装置的示意图；
图2为本发明具体实施方式的一种燃料电池的空气过滤装置的使用方法的逻辑图；
标号说明：1、第一滤芯；2、第二滤芯；3、三通阀；4、化学气体传感器；5、通道。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1以及图2，一种燃料电池的空气过滤装置，与空压机的进口连通，包括
第一滤芯1，用于对固体颗粒的过滤；
第二滤芯2，用于对化学气体的过滤；
三通阀3，所述三通阀3包括进气口、第一出口和第二出口，所述第一出口与空压机的进口连通，所述第一滤芯1设置在第一出口与空压机的进口之间；所述第二出口与第一滤芯1连通，所述第二滤芯2设置在第二出口与第一滤芯1之间；
化学气体传感器4，所述化学气体传感器4用于获取三通阀3的进气口处的气体信号；以及
控制器，所述控制器获取气体信号，通过气体信号控制三通阀3的工作。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本申请的燃料电池的空气过滤装置能够最大程度的节约化学气体过滤滤芯(第二滤芯2)，只有在空气中有害气体超过燃料电池控制系统预设值的情况下，装置的化学气体过滤滤芯(第二滤芯2)才进行工作，延长燃料电池空气滤清器化学气体过滤滤芯(第二滤芯2)的使用寿命，从而大大节约维护成本，同时能够大大的降低进气的阻力，方便空压机工作。
进一步的，所述三通阀3的进气口、第一出口与空压机的进口三者在同一直线上。
从上述描述可知，由于化学气体需要过滤的频率较低，大部分的还是固体颗粒的过滤，因此通过所述三通阀3的进气口、第一出口与空压机的进口三者在同一直线上，能够方便空气顺畅的通过，降低空气的阻力。
进一步的，所述三通阀3为电子三通阀3。
从上述描述可知，通过电子三通阀3的设置，能够实现更快的响应，避免或者减少有害气体的进入。
进一步的，所述三通阀3的进气口设置有通道5，所述化学气体传感器4设置在通道5上；
所述化学气体传感器4与进气口之间的间距与通道5内空气最大流速之比大于所述控制器获取化学气体传感器4的气体信号并根据信号控制三通阀3工作的时间。
从上述描述可知，通过所述化学气体传感器4与进气口之间的间距与通道5内空气最大流速之比大于所述控制器获取化学气体传感器4的气体信号并根据信号控制三通阀3工作的时间，能够保证进入到空压机内的空气都是满足技术要求的，避免部分不满足技术要求的空气造成燃料电池的损坏或者降低其使用寿命。
一种上述燃料电池的空气过滤装置的使用方法，包括
所述化学气体传感器4获取三通阀3的进气口处的气体信号；
所述控制器根据气体信号判断空气中的有害气体量是否大于预设值；若否，则使进气口与第一出口连通，使空气通过第一滤芯1；否则，则使进气口与第二出口连通，使空气通过第二滤芯2和第一滤芯1。
一种车辆，使用上述燃料电池的空气过滤装置。
实施例一
一种燃料电池的空气过滤装置，与空压机的进口连通，包括
第一滤芯，用于对固体颗粒的过滤；
第二滤芯，用于对化学气体的过滤；
电子三通阀，所述电子三通阀包括进气口、第一出口和第二出口，所述第一出口与空压机的进口连通，所述第一滤芯设置在第一出口与空压机的进口之间；所述第二出口与第一滤芯连通，所述第二滤芯设置在第二出口与第一滤芯之间；所述三通阀的进气口、第一出口与空压机的进口三者在同一直线上；
化学气体传感器，所述化学气体传感器用于获取三通阀的进气口处的气体信号；所述电子三通阀的进气口设置有通道，所述化学气体传感器设置在通道上；所述化学气体传感器与进气口之间的间距与通道内空气最大流速之比大于所述控制器获取化学气体传感器的气体信号并根据信号控制三通阀工作的时间。
以及
控制器，所述控制器获取气体信号，通过气体信号控制三通阀的工作。
实施例二
一种燃料电池的空气过滤装置，与空压机的进口连通，包括
第一滤芯，用于对固体颗粒的过滤；
第二滤芯，用于对化学气体的过滤；
电子三通阀，所述电子三通阀包括进气口、第一出口和第二出口，所述第一出口与空压机的进口连通，所述第一滤芯设置在第一出口与空压机的进口之间；所述第二出口与第一滤芯连通，所述第二滤芯设置在第二出口与第一滤芯之间；
化学气体传感器，所述化学气体传感器用于获取三通阀的进气口处的气体信号；所述电子三通阀的进气口设置有通道，所述化学气体传感器设置在通道上；所述化学气体传感器与进气口之间的间距与通道内空气最大流速之比大于所述控制器获取化学气体传感器的气体信号并根据信号控制三通阀工作的时间。
以及
控制器，所述控制器获取气体信号，通过气体信号控制三通阀的工作。
实施例三
一种实施例一或实施例二的所述燃料电池的空气过滤装置的使用方法，包括
所述化学气体传感器获取三通阀的进气口处的气体信号；
所述控制器根据气体信号判断空气中的有害气体量是否大于预设值；若否，则使电子三通阀的进气口与第一出口连通，使空气通过第一滤芯；否则，则使电子三通阀的进气口与第二出口连通，使空气通过第二滤芯和第一滤芯。
实施例四
一种车辆，其特征在于，使用实施例一或实施例二所述燃料电池的空气过滤装置。
实施例五
一种车辆，其特征在于，使用实施例一或实施例二所述燃料电池的空气过滤装置以及实施例三的使用方法。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种燃料电池的空气过滤装置，与空压机的进口连通，其特征在于，包括
第一滤芯，用于对固体颗粒的过滤；
第二滤芯，用于对化学气体的过滤；
三通阀，所述三通阀包括进气口、第一出口和第二出口，所述第一出口与空压机的进口连通，所述第一滤芯设置在第一出口与空压机的进口之间；所述第二出口与第一滤芯连通，所述第二滤芯设置在第二出口与第一滤芯之间；
化学气体传感器，所述化学气体传感器用于获取三通阀的进气口处的气体信号；以及
控制器，所述控制器获取气体信号，通过气体信号控制三通阀的工作。
2.根据权利要求1所述的燃料电池的空气过滤装置，其特征在于，所述三通阀的进气口、第一出口与空压机的进口三者在同一直线上。
3.根据权利要求1所述的燃料电池的空气过滤装置，其特征在于，所述三通阀为电子三通阀。
4.根据权利要求1所述的燃料电池的空气过滤装置，其特征在于，所述三通阀的进气口设置有通道，所述化学气体传感器设置在通道上；
所述化学气体传感器与进气口之间的间距与通道内空气最大流速之比大于所述控制器获取化学气体传感器的气体信号并根据信号控制三通阀工作的时间。
5.一种权利要求1-4任意一项所述燃料电池的空气过滤装置的使用方法，其特征在于，包括
所述化学气体传感器获取三通阀的进气口处的气体信号；
所述控制器根据气体信号判断空气中的有害气体量是否大于预设值；若否，则使进气口与第一出口连通，使空气通过第一滤芯；否则，则使进气口与第二出口连通，使空气通过第二滤芯和第一滤芯。
6.一种车辆，其特征在于，使用权利要求1-4任意一项所述燃料电池的空气过滤装置。
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